一种工业制动器带弧度材料片自动磨削设备的制作方法

本发明属于制动器零件加工技术领域，具体的说是一种工业制动器带弧度材料片自动磨削设备。

背景技术：

制动器是设备的关键部件，直接关系到设备的安全制动效果；传统的材料片磨削生产，采用手工磨削，用手抓住材料片，放到砂轮上进行磨削，单独磨削材料片上面、下面；磨削完后再切割成要求宽度的小片，工序多，操作复杂，生产效率低；在手工磨削过程中，材料片的磨削量靠手用力大小感觉和经验，存在材料片表面粗糙度差，产品厚度不一致，材料片掉肉和磨薄的质量隐患，并且操作者手持材料片在砂轮上磨削，存在机械伤害手指的安全风险；生产成本高，产品的市场竞争力减小；磨削质量一致性差，不适合大批量的订单生产；迫切需求一种自动磨削设备，来弥补现有技术的不足，实现生产的自动化。

综上所述，现有技术存在以下不足之处：操作复杂、安全性差、效率低、废品率低、产品质量一致性和稳定性差。

对于上述技术问题，目前业内也在积极的寻找解决方案，采用简单设备，磨削完一面，再磨削另一面，然后再切割成小片，工序多，操作复杂、效率低；但是材料片是圆弧面，外弧是粘接面，内弧是制动面，表面的粗糙度、直线度要求高，直接影响到粘接强度和初始制动效果，容易造成脱片和制动失效的严重后果，现在行业还没有一种针对该工艺制动器材料片磨削的专用自动设备。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中的不足，本发明提供了一种制动器带弧度材料片全自动磨削设备，能够全自动、连续磨削循环，一次性加工出成品，效率高，质量稳定，该发明能够适用于多种类似产品的磨削，适于广泛推广应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供了一种制动器带弧度材料片全自动磨削设备，包括：

直线移动驱动装置，直线移动驱动装置前端配有推板，直线移动驱动装置固定在下端的支架上；

推板，所述推板后端与直线移动驱动装置连接，前端与材料片滑轨配合，推板下弧面与材料片滑轨上弧面吻合；

材料片滑轨，所述材料片滑轨上端装配有材料片支架，位置在推板前端，材料片滑轨与其下端的滑轨支架螺栓连接固定，且滑轨支架装配在设备平台上端面上，采用螺栓连接；

磨削轮，所述磨削轮包括上磨削轮和下磨削轮，上磨削轮和下磨削轮位置在材料片支架的前端，所述磨削轮一侧配转动驱动装置，磨削轮安装在转动驱动装置的轴端，上磨削轮、下磨削轮的中心位于一条垂直轴线上，该轴线与转动驱动装置轴线一致，且均垂直于材料片滑轨的中心线；

砂轮调整机构，所述转动驱动装置装配在砂轮调整机构上；

切削机箱，所述切削机箱位置在磨削轮的前端，在切削机箱和磨削轮之间安装有材料片滑轨，材料片滑轨与后端的材料片滑轨上圆弧面在一条水平线上，且圆弧面中心线在一条直线上；

切削机箱，所述切削机箱内配有切削轮和材料片轮，均装配在转动驱动装置上；

切削轮，所述切削轮由切削片和隔板组成；

材料片轮，所述材料片轮上加工有固定槽，固定槽尺寸和材料片尺寸匹配；

设备平台，所述各零件都装配在设备平台上平面，平台下端配有支撑架；且在磨削轮上端，切削机箱上端分别配置有磨削集尘器和切削集尘器；

工作时，把材料片分多层放入材料片支架内，启动设备，直线移动驱动装置匀速运动，前端推板沿材料片滑轨，并且下底面贴紧滑轨上表面，穿过材料片挡板型腔，推送材料片匀速向前端移动，材料片前端匀速进入上磨削轮和下磨削轮之间的拱形孔，同时磨削材料片上表面和下表面，材料片通过，上下表面磨削完毕；直线移动驱动装置带动推板快速返回到初始位置，这时材料支架内的材料片受自身重力作用，下沉到材料片滑轨上面，直线移动驱动装置接着带动推板匀速推送，第二片开始磨削；同时第一片材料片被第二片材料片推送着向前端移动，匀速进入材料片轮的材料片固定槽内，完全进入后，红外线感应开关检测到信号，plc自动程序控制，启动材料片切削轮转动驱动装置，同时材料片轮转动驱动装置启动，材料片随材料片轮匀速转动，切削成规定宽度的材料片成品，完成一个工作循环。

进一步的，设备直线移动驱动装置前端装有推板，推板的下面圆弧与材料片内弧尺寸相同，推板宽度比材料片宽度小5-7mm,推板厚度比材料片厚度小1-2mm；很好的保证了推板在直线移动驱动装置的推动下，通过推板型腔导正，沿材料片滑轨推送材料片直线匀速运动，两边不偏移，不卡顿。

优选的，推板前端配有材料片挡板，材料片挡板型腔宽度比推板宽度大0.5-2mm，材料片挡板型腔高度比推板高度大0.2-0.7mm，挡板型腔比材料片尺寸小，保证了在直线移动驱动装置回初始位置时，挡住材料片随推板移动，被带出材料片支架。

进一步的，板前端配有材料片滑轨，材料片滑轨上圆弧尺寸和材料片内弧相同，滑轨型腔宽度比材料片宽度大0.3-0.6mm,末尾端到达材料片轮；滑轨的平行度为0.02-0.04mm；保证材料片始终被约束在滑轨上型腔内，运行稳定，精度高，保证了磨削时的产品质量。

优选的，材料片滑轨上端配有材料片支架，支架组成的型腔宽度和长度，比相应的材料片宽度和长度大0.5-1.5mm；支架垂直度为0.05-0.08mm；既能保证材料片能够准确定位，又能够保证材料片可以在支架内沿竖直方向轻松向下移动，工作时顺畅。

优选的，设备装配有上磨削轮和下磨削轮，上磨削轮内弧与材料片外弧相同，下磨削轮外弧与材料片内弧相同；上磨削轮和下磨削轮构成一个拱形孔，拱形孔的尺寸和材料片的纵切面尺寸匹配；上磨削轮和下磨削轮的平行度在0.02-0.05mm范围内；保证了磨削后材料片的弧度准确，厚度尺寸在±0.05mm范围内，直线度在±0.03mm范围内，外形尺寸稳定，一致性好。

进一步，磨削轮为金刚石砂轮，砂轮粒度为80-150目；保证材料上下表面磨削粗糙度在ra0.8-ra1.6范围内。

优选的，磨削轮用转动驱动装置驱动，转动驱动装置固定在砂轮调整机构上，砂轮调整机构由转动手轮、传动丝杠、齿轮箱、丝杠下座、支架、滑轨组成；丝杠的垂直度为0.02-0.04mm，移动精度为0.02mm；通过转动手轮，使丝杠带动转动驱动装置移动，精准的调整上下磨削轮之间的距离，从而精准的控制磨削量，保证材料片的厚度尺寸，保证每件材料片厚度的一致性，精度高，操作简单。

优选的，切削轮和材料片轮装配在转动驱动装置转动轴端部；切削轮转动驱动装置安装在移动机构上，材料片轮转动驱动装置安装在转动驱动装置支架上，切削轮和材料片轮的轴心平行排列，平行度为0.03-0.07mm。

进一步的，切削轮由切削片和隔板组成，材料片轮上加工有切削片让位槽，槽宽比切削片厚度尺寸大0.05-0.09mm，让位槽深度1-3mm；保证切削时切口完整、平滑，精度提高。

进一步的，切削片采用金刚石片，隔板采用高硬度胶木材料，硬度为hd92-96，材料片轮材料采用铸铁材料；增强了切削片的散热性，避免了材料片被高温烧蚀损毁；隔板胶木，抗压性能好，同时起到减震作用，减小切削时的震动和噪音。

进一步的，材料片轮表面加工有材料片固定槽，槽底面圆弧和材料片内弧尺寸一致，槽宽度尺寸比材料片宽度大0.1-0.15mm；材料片固定槽与材料片滑轨的型腔口对准，且固定槽的上弧面中心线与滑轨上弧面中心线在一条水平的轴线上，能够精准的保证材料片被推送到材料片固定槽内，材料片在固定槽内定位准确、牢固，避免了切削时的晃动。

进一步的，切割片的间距和材料片轮上切削片让位槽间距相同；保证材料片轮不被切坏，很好的保证了工作的稳定性。

优选的，直线移动驱动装置、转动驱动装置均采用plc程序自动控制；提高了设备的自动化程度，操控性和连续循环性能好。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、自动磨削设备，采用上、下磨削轮，磨削轮采用金刚石砂轮，一次性把材料片上下表面磨削完成，粗糙度保证在ra0.8-ra1.6范围内，厚度尺寸在±0.05范围内，直线度在±0.03范围内，外形尺寸稳定，一致性好；

2、自动磨削设备，1人每间隔一定的时间摆放、拿取材料片，自动完成磨削上下面、截片多个工序，自动化程度高，节约人工2-3人(原3-4人)；

3、自动磨削设备，采用直线移动驱动装置，连续、匀速推送产品，直线移动驱动装置速度8-12m/min，磨削轮转速为1300-1600转/min，切削轮的转速为850-1200转/min，材料片轮的转速为5-7m/min，速度匹配性好，各个工位联动，循环连续，设备工作的稳定性大幅度提高；

4、自动磨削设备，采用直线移动驱动装置提供推送动力，移动精度在±0.1mm范围，保证材料片运送顺畅，并且保证材料片不被挤坏；

5、自动磨削设备，采用金刚石磨削片，隔板采用高硬度胶木材料，材料片轮材料采用铸铁材料；增强了切削片的散热性，避免了材料片被高温烧蚀损毁，隔板胶木，抗压性能好，同时起到减震作用，减小切削时的震动和噪音；

6、自动磨削设备，原1小时生产20-25件，现在自动切削每小时生产120-180件，提高效率5-9倍，节约了成本和时间，很大程度上提高了生产效率；

7、自动磨削设备，采用砂轮调整机构，这样可以通过转动手轮，丝杠带动转动驱动装置移动，精准的调整上下磨削轮之间的距离，从而精准的控制磨削量，保证材料片的厚度尺寸，厚度的一致性，精度高，操作简单；

8、自动磨削设备，采用切削轮转动驱动装置移动机构，转动手轮，丝杠带动转动驱动装置移动，调整切削轮和材料片轮之间的距离，从而精准的控制材料片切口的深度，保证材料片完全切开；或不同材料片厚度，不完全切削时精准控制切口深度；保证材料片切削精度高，操作简单；

9、设备平台采用cr12材料，热处理硬度为40-45hrc，平行度在0.03-0.06mm范围内,保证平台基体的精度和强度；

10、自动磨削设备，配置有磨削集尘器、切削集成器，磨削粉尘及时的收集，避免了粉尘的排放，既保证了操作者的身体不受伤害，又改善了工作环境，达到环保控制要求。

附图说明

图1为设备总装主视图；

图2为设备总装俯视图；

图3为推板、材料片滑轨和材料片挡板结构示意图；

图4为材料片支架结构示意图；

图5为上、下磨削轮结构示意图；

图6为砂轮调整机构结构示意图；

图7为切削轮、材料片轮结构示意图；

图8为材料片图；

图中：

1、直线移动驱动装置9、支架10、设备平台11、支撑架12、滑轨支架13、磨削轮集尘器14、切削集尘器15、切削机箱16、切削轮转动驱动装置17、转动驱动装置支架18、上磨削轮转动驱动装置19、下磨削轮转动驱动装置20、材料片轮转动驱动装置21、移动机构22、感应开关

31、材料片挡板32、推板33、材料片滑轨h1、推板厚度h2、材料片厚度h3、挡板型腔高度d1、推板宽度d2、材料片宽度d3、滑轨型腔宽度d4、挡板型腔宽度

4、材料片支架41、定位柱

5、磨削轮51、上磨削轮内弧52、下磨削轮外弧53、上磨削轮54、下磨削轮

6、砂轮调整机构61、手轮62、齿轮箱63、丝杠64、丝杠下座65、支架66、滑轨

7、切削轮71、切削片72、隔板73、切削片让位槽74、材料片固定槽75、固定轴76、螺栓77、切削片轮

8、材料片81、材料片外弧82、材料片内弧

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本发明解决其技术问题所采用的一种工业制动器带弧度材料片自动磨削设备，包括：

如图1所示直线移动驱动装置1，直线移动驱动装置1前端配有推板32，直线移动驱动装置1固定在下端的支架9上；

如图3所示推板32，所述推板32后端与直线移动驱动装置1连接，前端与材料片滑轨33配合，推板下弧面与材料片滑轨上弧面吻合；

如图3所示材料片滑轨33，材料片滑轨33上端装配有材料片支架4，位置在推板32前端，材料片滑轨33与其下端的滑轨支架12螺栓连接固定，且滑轨支架12装配在设备平台10上端面上，采用螺栓连接；

如图5所示磨削轮，磨削轮包括上磨削轮53和下磨削轮54，上磨削轮53和下磨削轮54位置在材料片支架4的前端，所述磨削轮一侧配转动驱动装置，磨削轮安装在转动驱动装置的轴端，上磨削轮53、下磨削轮54的中心位于一条垂直轴线上，该轴线与转动驱动装置轴线一致，且均垂直于材料片滑轨33的中心线；

如图6所示砂轮调整机构6，转动驱动装置装配在砂轮调整机构6上；

如图1所示切削机箱15，切削机箱15位置在磨削轮的前端，在切削机箱15和磨削轮之间安装有材料片滑轨33，此处材料片滑轨与后端的材料片滑轨上圆弧面在一条水平线上，且圆弧面中心线在一条直线上；

如图1所示切削机箱15，切削机箱内配有切削轮7和材料片轮77，分别装配在切削轮转动驱动装置16和材料片轮转动驱动装置20上；

如图7所示切削轮7，切削轮7由切削片71和隔板72组成；

如图7所示材料片轮77，材料片轮77上加工有固定槽74，固定槽74尺寸和材料片8尺寸匹配；

如图1所示设备平台10，各零件都装配在设备平台10上平面，平台下端配有支撑架11；且在磨削轮上端，切削机箱15上端分别配置有磨削集尘器13和切削集尘器14；

工作时，把材料片8分多层放入材料片支架内4，启动设备，直线移动驱动装置1匀速运动，前端推板32沿材料片滑轨33，并且下底面贴紧滑轨上表面，穿过材料片挡板31型腔，推送材料片8匀速向前端移动，材料片8前端匀速进入上磨削轮53和下磨削轮54之间的拱形孔，同时磨削材料片上表面和下表面，材料片通过，上下表面磨削完毕；直线移动驱动装置1带动推板32快速返回到初始位置，这时材料支架内4的材料片8受自身重力作用，下沉到材料片滑轨33上面，直线移动驱动装置1接着带动推板32匀速推送，第二片开始磨削；同时第一片材料片被第二片材料片推送着向前端移动，匀速进入材料片轮77的材料片固定槽74内，完全进入后，红外线感应开关22检测到信号，plc自动程序控制，启动材料片切削轮转动驱动装置16，同时材料片轮转动驱动装置20启动，材料片8随材料片轮77匀速转动，切削成规定宽度的材料片成品，完成一个工作循环。

如图1所示，设备直线移动驱动装置1前端装有推板32，推板32的下面圆弧与材料片内弧尺寸相同，推板32宽度比材料片宽度小5-7mm,推板32厚度比材料片厚度小1-2mm；很好的保证了推板32在直线移动驱动装置1的推动下，通过材料片挡板31型腔导正，沿材料片滑轨33推送材料片8直线匀速运动，两边不偏移，不卡顿。

如图3所示，推板32前端配有材料片挡板31，材料片挡板型腔宽度比推板2宽度大0.5-2mm，材料片挡板型腔高度比推板高度大0.2-0.7mm，挡板型腔尺寸比材料片尺寸小，保证了在直线移动驱动装置1回初始位置时，挡住材料片8随推板移动，被带出材料片支架4。

如图3所示，推板32前端配有材料片滑轨33，材料片滑轨上圆弧尺寸和材料片内弧相同，滑轨型腔宽度比材料片宽度大0.3-0.6mm,末尾端到达材料片轮77；滑轨的平行度为0.02-0.04mm；保证材料片8始终被约束在滑轨上型腔内，运行稳定，精度高，保证了磨削时的产品质量。

如图4所示，材料片滑轨33上端配有材料片支架4，材料片支架4由定位柱41组成，定位柱41分别安装在材料片滑轨33的上下两侧和左右两侧的材料片挡板31上，通过下端的螺栓固定；定位柱41形成了一个型腔，型腔宽度和长度，比相应的材料片8宽度尺寸和长度尺寸大0.5-1.5mm；定位柱的垂直度为0.05-0.08mm；既能保证材料片8能够准确定位，又能够保证材料片8可以在支架内沿竖直方向轻松向下移动，工作时顺畅。

如图5所示，设备装配有上磨削轮53和下磨削轮54，上磨削轮内弧51与材料片外弧81相同，下磨削轮外弧52与材料片内弧82相同；上磨削轮53和下磨削轮54构成一个拱形孔，拱形孔的尺寸和材料片8的纵切面尺寸匹配；上磨削轮53和下磨削轮54的平行度在0.02-0.05mm范围内；保证了磨削后材料片的弧度准确，厚度尺寸在±0.05mm范围内，直线度在±0.03mm范围内，外形尺寸稳定，一致性好。

如图5所示，磨削轮为金刚石砂轮，砂轮粒度为80-150目；保证材料上下表面磨削粗糙度在ra0.8-ra1.6范围内。

如图6所示，磨削轮转动驱动装置装配在砂轮调整机构6上，砂轮调整机构6安装在支架65上，支架65下端与设备平台10螺栓固定；转动驱动装置通过螺栓固定在丝杠下座64上，丝杠下座64一侧配有滑轨66，可以上下垂直运动，丝杠下座64的上端与丝杠63螺纹配合，丝杠63的上端与齿轮箱62连接配合，转动齿轮箱上的手轮61，齿轮箱62内部的齿轮带动丝杠63转动，丝杠下座64在螺纹的作用下，沿滑轨66垂直上下运动，转动驱动装置随着上下移动，调整磨削轮之间的距离；丝杠63的垂直度为0.02-0.04mm，移动精度为0.02mm；从而精准的控制磨削量，保证材料片的厚度尺寸，保证每件材料片厚度的一致性，精度高，操作简单。

如图7所示，切削轮7和材料片轮77装配在转动驱动装置转动轴端部；切削轮转动驱动装置16安装在移动机构21上，材料片轮转动驱动装置20安装在转动驱动装置支架17上，切削轮7和材料片轮77的轴心平行排列，平行度为0.03-0.07mm。

如图7所示，切削轮由切削片71、隔板72、固定轴75组成，切削片71和隔板72套在固定轴75上，固定轴75前端螺栓76紧固；材料片轮77上加工有切削片让位槽73，槽宽比切削片厚度尺寸大0.05-0.09mm，让位槽深度1-3mm；保证切削时切口完整、平滑，精度提高。

如图7所示，切削片71采用金刚石片，隔板72采用高硬度胶木材料，硬度为hd92-96，材料片轮77材料采用铸铁材料；增强了切削片71的散热性，避免了材料片8被高温烧蚀损毁；隔板胶木，抗压性能好，同时起到减震作用，减小切削时的震动和噪音。

如图7所示，材料片轮77表面加工有材料片固定槽74，槽底面圆弧和材料片内弧尺寸一致，槽宽度尺寸比材料片宽度大0.1-0.15mm；材料片固定槽74与材料片滑轨33的型腔口对准，且材料片固定槽74的上弧面中心线与材料片滑轨33上弧面中心线在一条水平的轴线上，能够精准的保证材料片被推送到材料片轮固定槽74内，材料片在固定槽内定位准确、牢固，避免了切削时的晃动。

如图7所示，切削片71的间距和材料片轮77上切削片让位槽73间距相同；保证材料片轮77不被切坏，很好的保证了工作的稳定性。

直线移动驱动装置1、转动驱动装置均采用plc程序自动控制；提高了设备的自动化程度，操控性和连续循环性能好。

如图1所示，自动磨削设备，配置有磨削集尘器13、切削集成器14，磨削粉尘及时的收集，避免了粉尘的排放，既保证了操作者的身体不受伤害，又改善了工作环境，达到了环保要求。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。